Transcript Toepassing van cone beam computed - VU

Toepassing van cone beam computed tomography voor
de beoordeling van de botkwaliteit voor implantaten
Het doel van het onderzoek dat is beschreven in dit proefschrift, was het evalueren van
de mogelijkheden van cone beam computed tomography voor het beoordelen van de
botkwaliteit voorafgaande aan het plaatsen van implantaten. De nadruk lag op de
bepaling van de botdichtheid als een van de belangrijkste criteria voor botkwaliteit.
In hoofdstuk 1 wordt de definitie van botkwaliteit besproken en wordt het verband met
het succes van een implantaat uitgelegd. Verschillende manieren om botdichtheid te
meten worden vergeleken, maar de nadruk lag op MSCT als de gouden standaard voor
de röntgenologische meting van botdichtheid en CBCT als de methode die nader werd
onderzocht.
Eerdere
pogingen
om
de
bruikbaarheid
van
CBCT
voor
botdichtheidsmetingen te bepalen, worden eveneens besproken. Het laatste deel van
hoofdstuk 1 is gebaseerd op een gepubliceerd literatuur overzicht en introduceert kort
de evaluatie van de botmicrostructuur als het tweede criterium voor botkwaliteit.
In hoofdstuk 2 wordt in het kader van de evaluatie van CBCT voor de beoordeling van
botkwaliteit, allereerst de mogelijke correlatie tussen CBCT grijswaarden en MSCT HU
(Hounsfield Units) waarden onderzocht. Het CBCT toestel dat werd gebruikt in dit
onderzoek was de NewTom 5G (QR, Verona, Italie). Hoewel de feitelijke CBCT
grijswaarden afweken van gekalibreerde HU waarden, werd er een uitstekende
correlatie gevonden tussen deze waarden (r=0.96). De correlatie tussen de
grijswaarden verkregen met een andere CBCT scanner (3D Accuitomo 170, J.Morita,
Kyoto, Japan) en de gekalibreerde HU waarden wordt verder besproken in hoofdstuk 4.
Ook hier werd een sterke correlatie gezien (r=0.89). De resultaten tonen daarom dat de
NewTom 5G en de 3D Accuitomo 170 mogelijkheden bieden voor röntgenologische
botdichtheidsmetingen.
Het doel van het onderzoek dat is beschreven in hoofdstuk 3, was het bepalen van de
nauwkeurigheid van CBCT (3D Accuitomo 170, J.Morita, Kyoto, Japan) voor het meten
van de trabeculaire microstructuur met micro CT als de gouden standaard. Als
parameters voor de botmicrostructuur werden het aantal trabeculae (Tb.N), de dikte
(Tb.Th) en de onderlinge afstand (Tb.Sp) van de trabekels beoordeeld. Metingen van
de botmicrostructuur met CBCT met de hoogste resolutie toonde een grote correlatie
met micro CT. De conclusie van dit hoofdstuk was dat CBCT een nauwkeurige methode
kan zijn voor de analyse van de botmicrostructuur, rekening houdend met het feit dat
als gevolg van de voxelafmetingen CBCT een overschatting geeft voor de metingen van
Tb.Sp en Tb.Th. De botvolumeverhouding (BV/TV) die de meest belangrijke
histomorfometrische parameter is, werd niet betrokken in de uitkomsten van dit
hoofdstuk. Daarom staat deze parameter centraal in het volgende hoofdstuk.
In hoofdstuk 4 wordt een analyse gegeven van de correlatie tussen de botvolume
fractie en de gekalibreerde HU-waarden, verkregen met micro-CT en MSCT. Ook wordt
de nauwkeurigheid van CBCT (3D Accuitomo 170, J.Morita, Kyoto, Japan) beoordeeld
voor het evalueren van de BV/TV verhouding met micro-CT als de gouden standaard.
Er werd een uitstekende correlatie aangetoond tussen de bot/volume fractie en de
botdichtheid zoals bepaald met behulp van micro-CT en met MSCT. Dit wijst erop dat
botdichtheidsmetingen kunnen worden gebruikt om parameters met betrekking tot de
microstructuur van bot te schatten. Er werd ook een sterke correlatie gevonden tussen
de BV/TV van CBCT en de gouden standaarden. Dit wijst op de toepasbaarheid van
deze opnametechniek voor het beoordelen van de botvolume fractie geplande
implantaatlocaties.
Er werd weliswaar een sterke correlatie gevonden tussen CBCT grijswaarden en
gekalibreerde HU waarden in de hoofdstukken 2 en 4, maar alle CBCT scans waren
gedaan met dezelfde scanprotocollen. Daarom is in hoofdstuk 5 een beschrijving
gegeven van de variatie in grijswaarden op verschillende implantaat locaties bij
verschillende scan instellingen inclusief de veldgrootte (FOV), de ruimtelijke resolutie,
het aantal projecties, de belichtingstijd en de keuze van de dosis voor de twee CBCT
systemen die waren toegepast in eerdere hoofdstukken. De grijswaarden welke waren
verkregen met de CBCT toestellen, verschilden van elkaar. In beide CBCT systemen
had de FOV en de gekozen ruimtelijke resolutie een statistisch significante invloed op
de grijswaarde bepalingen. Het aantal projecties was ook van invloed bij het 3D
Accuitomo 170 system. De conclusie in dit hoofdstuk was dat grijswaarden van CBCT
beelden worden beïnvloed door het toestel en door de scan instellingen. Dus de
beoordeling van voxel grijswaarden afkomstig van CBCT voor botdichtheid metingen
moet worden gedaan rekening houdend met de scan instellingen.
In hoofdstuk 6 werd een andere mogelijke beperking van CBCT (3D Accuitomo 170 en
NewTom 5G) voor de beoordeling van botdichtheid onderzocht. Dit hoofdstuk was
gericht op de evaluatie van de variatie in grijswaarden op implantaat locaties die zich op
verschillende plaatsen in het geselecteerde FOV bevonden. In beide CBCT systemen
had de plaats van het object een statistisch significante invloed op de grijswaarde
bepalingen. Alhoewel in de vorige hoofdstukken CBCT dus geschikt leek te zijn voor de
beoordeling van grijswaarden, is de plaats van het object in het CBCT-toestel een
ernstige beperking voor de toepassing voor de evaluatie van botdichtheid.
Hoofdstuk 7 beschrijft het onderzoek van de Metal Artefact Reduction (MAR)-optie ter
vermindering van metaal-artefacten in de beelden, zoals deze wordt toegepast in de
software van de ORTHOPANTOMOGRAPH® OP300 (Instrumentarium Dental, Tuusula,
Finland). De vraag was of dit de meting van grijswaarden kan verbeteren in
postoperatieve scans. Dit ex-vivo onderzoek toonde aan dat voxel grijswaarden rondom
een implantaat afwijken van de originele grijswaarden, onafhankelijk van de toepassing
van de MAR-optie. Er werden geen verschillen gevonden tussen grijswaarden rondom
implantaten zonder en met gebruikmaking van de MAR-optie bij de CBCT scanner die
was gebruikt in dit onderzoek. De conclusie van dit hoofdstuk was daarom dat de MARoptie in de ORTHOPANTOMOGRAPH® OP300 CBCT scanner niet leidt tot een
correctie van de originele voxel grijswaarden in de buurt van het implantaat.
De grijswaarden van CBCT beelden vertonen een hoge correlatie met gekalibreerde
HU-waarden. Toch is de eindconclusie dat vanwege het effect van de locatie van het
object in de scanner, het type scanner en de scan-instellingen op de grijswaarden in de
gereconstrueerde beelden, CBCT bij de huidige stand van de techniek niet zonder meer
geschikt is voor de evaluatie van botdichtheid.